水中多環(huán)芳烴檢測方法及相關(guān)國內(nèi)外標準分析

羅敏 祝琳琳

【摘要】由于多環(huán)芳烴屬于致癌物質(zhì)，會對人體產(chǎn)生危害，所以作為環(huán)境監(jiān)測部門應加強對水體中多環(huán)芳烴的檢測。本文概述了多環(huán)芳烴檢測方法，梳理了與水中多環(huán)芳烴檢測相關(guān)的國內(nèi)外標準，并對國內(nèi)外標準中多環(huán)芳烴的檢測方法進行了比對分析，為從事水體監(jiān)測等工作的人員提供指導依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】多環(huán)芳烴；標準比對；環(huán)境監(jiān)測

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.02.007

Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Water and Analysis of Relevant Domestic and Foreign Standards

LUO Min，ZHU Linlin

（Liaoning Shenyang Environmental Monitoring Centre，Shenyang 110015，China）

Abstract：As polycyclic aromatic hydrocarbons（PAHs）are carcinogens， they will be harmful to human health，so the environmental monitoring department should strengthen the detection of PAHs in water bodies. This paper summarizes the detection methods of polycyclic aromatic hydrocarbons，sorts out the domestic and foreign standards related to the detection of polycyclic aromatic hydrocarbons in water，compares and analyzes the detection methods of polycyclic aromatic hydrocarbons in domestic and foreign standards，and provides guidance for personnel engaged in water monitoring.

Key words：polycyclic aromatic hydrocarbons；standard comparison；environmental monitoring

1多環(huán)芳烴概述

多環(huán)芳烴（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是在煤炭、石油、汽油、垃圾、煙草、木材等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種由兩個以上苯環(huán)以稠環(huán)形式相連的有機污染物。絕大多數(shù)多環(huán)芳烴不溶于水，而易溶于苯類芳香性溶劑中。研究表明，PAHs是一類可致癌、致畸、致突變的化學三致物。在已知的致癌物質(zhì)中，超過1/3是多環(huán)芳烴。所以世界各國都將PAHs作為優(yōu)先監(jiān)測物重點監(jiān)控。目前已知的PAHs超過100種，而被各國監(jiān)測并受管制的PAHs有18種。我國在1990年將7種PAHs作為水體優(yōu)先控制污染物。在多環(huán)芳烴中由于苯并[a]芘（Benzo[a]pyrene，BaP）是第一個被發(fā)現(xiàn)的環(huán)境化學致癌物，而且致癌性很強，故常以苯并[a]芘作為多環(huán)芳烴的代表。

2多環(huán)芳烴的檢測方法

用于分離檢測PAHs的方法有：氣相色譜法（GC）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）、高效液相色譜（HPLC）及熒光分光光度法等，其中最常用的方法是HPLC、GC和GC-MS。因為紫外或熒光檢測器對于PAHs這類分子量大、不易被氣化的化合物有相當靈敏的響應，所以HPLC經(jīng)常被列為首選的PAHs分析方法。同時，與氣相色譜（GC）相比，HPLC不受所分析的化合物的揮發(fā)性及分子量大小的限制，而且HPLC具有靈敏度高，選擇性好等優(yōu)點，因而HPLC的應用最廣泛。近年來很多學者對不同領(lǐng)域中PAHs的檢測進行了研究。郭新穎等[1]采用高效液相色譜-紫外熒光檢測分析方法檢測水果中多環(huán)芳烴，滿足水果中多環(huán)芳烴的定量檢測要求。謝丹平等[2]采用氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜檢測復雜廢氣樣品中多環(huán)芳烴，該方法顯著提高了苯并[a]芘的色譜峰響應。田春霞等[3]通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法建立一種自動化程度高、快速、靈敏、簡單，適用于快速分析環(huán)境水樣中的痕量多環(huán)芳烴的檢測方法。

3國外相關(guān)標準分析

目前發(fā)達國家和地區(qū)都已經(jīng)建立了較為成熟的水中多環(huán)芳烴類的采樣和分析方法，包括液液萃取高效液相色譜、固相萃取高效液相色譜、液液萃取氣相色譜等。美國環(huán)保局發(fā)布的標準EPA Method 550.1、EPA Method 550、EPA Method 610和EPA Method 8310等都是采用液相色譜的熒光檢測器或氣相色譜的FID檢測器分析水中多環(huán)芳烴。國際標準ISO 17993：2002中高效液相色譜法與美國的方法類似。而標準EPA Method 525.1、EPA Method 25、EPA Method 8270、ISO 28540：2011和BS EN 16691：2015主要是采用氣相色譜-質(zhì)譜法測定多環(huán)芳烴。

3.1美國EPA標準

美國EPA Method 550采用二氯甲烷萃取水中多環(huán)芳烴，用配備熒光或紫外檢測器的高效液相色譜儀測定飲用水中16種多環(huán)芳烴；美國EPA Method 550.1采用固相萃取-高效液相色譜法測定飲用水中16種多環(huán)芳烴；美國EPA Method 610采用二氯甲烷萃取水中多環(huán)芳烴，經(jīng)硅膠柱凈化后，高效液相色譜/氣相色譜法測定生活污水和工業(yè)廢水中16種多環(huán)芳烴；美國EPA Method 525.1采用固相萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法測定飲用水中有機化合物（包括13種多環(huán)芳烴）；美國EPA Method 625采用二氯甲烷萃取，氣相色譜-質(zhì)譜法測定生活污水和工業(yè)廢水中有機化合物（包括16種多環(huán)芳烴）；美國EPA Method 8310采用二氯甲烷萃取水中多環(huán)芳烴，經(jīng)硅膠柱凈化（EPA Method 3630）后，高效液相色譜法測定地表水中16種多環(huán)芳烴；美國EPA Method 8270采用二氯甲烷萃取，氣相色譜/質(zhì)譜法測定有機物（包括16種多環(huán)芳烴）。

3.2ISO標準

國際標準ISO 17993：2002采用正己烷作為提取液，經(jīng)硅膠柱凈化，用高效液相色譜的熒光檢測器分析飲用水或地下水中質(zhì)量濃度超過0.005μg/L或地表水中超過0.01μg/L的15種多環(huán)芳烴；國際標準ISO 28540：2011采用正己烷作為提取液，經(jīng)硅膠柱凈化，用氣相色譜-質(zhì)譜法（選擇離子掃描）可以檢測飲用水或地下水中質(zhì)量濃度超過0.005μg/L或地表水中超過0.01μg/L的16種多環(huán)芳烴，標準附錄中給出了萃取盤萃取水樣的條件。

3.3其他標準

英國標準BS EN 16691：2015采用固相萃取盤富集水樣，經(jīng)硅膠柱凈化，用氣相色譜-質(zhì)譜法分析水中蒽、熒蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘、茚并[1，2，3-cd]芘、苯并[g，h，i]苝7種多環(huán)芳烴。

4國內(nèi)相關(guān)標準分析

如表1所示，在我國現(xiàn)行的環(huán)境質(zhì)量標準、排放標準中涉及水中多環(huán)芳烴指標的包括：GB 3097—1997《海水水質(zhì)標準》、GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》、GB 31570—2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》、GB 16171—2012《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》、GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》、GB 8978—1996《污水綜合排放標準》、GB 16171—2012《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》、GB/T 14848—2017《地下水質(zhì)量標準》。

國內(nèi)測定水體中多環(huán)芳烴的標準有HJ 478—2009《水質(zhì)多環(huán)芳烴的測定液液萃取和固相萃取高效液相色譜法》和 GB/T 26411—2010《海水中16種多環(huán)芳烴的測定氣相色譜-質(zhì)譜法》。HJ 478—2009于2009年發(fā)布，參照國際標準和美國EPA方法，采用液液萃取和固相萃取高效液相色譜法分析水中16種多環(huán)芳烴；GB/T 26411—2010標準于2011年發(fā)布，采用固相萃取氣相色譜-質(zhì)譜法分析海水中16種多環(huán)芳烴。國內(nèi)外標準中關(guān)于水中多環(huán)芳烴的檢測方法比較見表2。

從表2中可以看出，我國現(xiàn)行標準中規(guī)定的苯并[a]芘的檢測限要比美國和ISO標準中的檢出限嚴格，只有英國標準BS EN 16691：2015的苯并[a]芘檢出限為0.33 ng/L。可見，我國對水體中多環(huán)芳烴的檢測要求比較高。

5結(jié)語

多環(huán)芳烴作為“三致”污染物時刻威脅著人類的身體健康，作為環(huán)境監(jiān)測部門應高度重視對各類水體中多環(huán)芳烴的檢測工作，掌握標準的檢測分析方法。我國目前實行的水體中多環(huán)芳烴的檢測方法標準只有2項，而且標準發(fā)布實施都已超過10年?！皹她g”偏高將會給相關(guān)檢測工作帶來一定影響。未來有關(guān)部門應根據(jù)實際情況對水中多環(huán)芳烴的檢測標準進行制修訂。

【參考文獻】

[1]郭新穎，陳峰，謝超，等.QuEChERS固相分散萃取-高效液相色譜法檢測水果中多環(huán)芳烴及其污染成分分析[J].計量與測試技術(shù)，2022，49（11）：26-29.

[2]謝丹平，趙波，黎玉清，等.甲酸酸化結(jié)合氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜檢測復雜廢氣中的多環(huán)芳烴[J].環(huán)境化學，2022，41（8）：2655-2661.

[3]田春霞，王軍淋，應英，等.全自動固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法檢測水中16種多環(huán)芳烴[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2021，31（8）：900-905.

【作者簡介】

羅敏，女，1978年出生，工程師，學士，研究方向為環(huán)境工程。祝琳琳，女，1981年出生，高級工程師，博士，研究方向為環(huán)境監(jiān)測

（編輯：于淼）